力爭Fab主動權 中國瘋狂建廠的背后
當下的華夏大地,正被一股天翻地覆的英雄氣概所籠罩。半導體集成電路正成為僅次于互聯(lián)網機器人的熱詞。沒有幾個人能說得清,有多少條8吋、12吋生產線在運籌帷幄之中,又有多少大佬背著錢袋在這個“金礦”邊上徘徊。中國歷來的傳統(tǒng)是,黨指向哪里我們就沖向哪里。今天國家確定的目標,就是今后我們?yōu)橹畩^斗的戰(zhàn)場。最近我們的行業(yè)領軍人士已經開始注意到潛在的風險,我們在去“傳統(tǒng)產能”的同時,會不會帶來新的“高科技產能過剩”風險?這是我們每個行業(yè)從業(yè)者要認真考慮的。難怪半導體大佬發(fā)出“如今半導體產業(yè)虛火太旺”這樣的感嘆!
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201703/345822.htm中國的半導體產業(yè)正在以難以置信的步伐連續(xù)擴張,目前在中國約有24座新Fab在開工建設。中國最近在半導體領域超乎尋常的大規(guī)模投資行為已經引起行業(yè)更多的思考:這個未來的市場將如何演繹?
無論這些Fab項目最終能否落地,近似于瘋狂的大規(guī)模建廠背后的動機是清晰的,這就是中國試圖擺脫集成電路產品依賴別人的狀況。中國政府希望有更多的芯片是本國造,特別是基于國家安全的考量。作為這一龐大規(guī)劃的一部分,中國已經引進了許多跨國芯片制造商。他們看重的是那里的市場。GlobalFoundries,Intel,Samsung,SK Hynix以及中國臺灣的TSMC和UMC都在中國大陸設廠并逐步擴大他們的產能。
另外,在中國的土地上開始了新一波的Fabs建設熱潮。目前有大約14~22家新的Fab在實施中,他們當中有的已經開始建設,有的還在籌劃之中。這些項目既包括本土企業(yè),也包括跨國企業(yè)。令人疑問的是這些Fab項目最終能否真正落地?因為對中國芯片制造商來說,阻擋他們實現雄心的過去是技術,現在還是技術。
在過去的時間里雖然中國已經宣布了眾多的fab項目計劃,但是許多還是停留在紙面上。基于這點和對未來半導體行業(yè)的發(fā)展趨勢研判,某些觀點認為中國這一波新的fab項目有50%會鹿死胎中,當然也有人持樂觀的看法。“我不想給出一個類似于50%這樣的具體數字,但確實很難相信這些fab都能按計劃建設和運營。”Gartner的分析師Samuel Wang給出這樣的觀點,“在這些計劃面前每一個人都是雄心勃勃的,但在這些fabs實際建成并投入運營之前,任何事情都可能發(fā)生。”
Gartner預計,如果這些項目全部落地投產,中國12英寸芯片產能總量將擴大三倍之多,從現在的每月400,000片(wspm),到2020年可達到1.4million 片(wspm)。這些產能的60%是存儲器芯片,40%是邏輯電路。即使這些項目不能完全落地,也仍然帶來一些令人不安的信號。比如,這些計劃中的大部分制造商將目標鎖定為28納米工藝,一個時期后會不會出現產能供大于求,價格戰(zhàn)會不會一觸即發(fā)?Samuel Wang肯定地說,“價格戰(zhàn)會在2018年正式開始,那將對代工業(yè)務產生巨大影響。”
接下來,中國本土芯片制造商將會超越現在被動的跟隨技術去開發(fā)更加先進的前沿技術。這些本土芯片制造商能否短時間內在邏輯代工領域開發(fā)出新的領先技術是一個問號,但可以期待的是TSMC,2018年臺積電將開發(fā)16納米的FinFETs工藝,并將新技術運用到大陸新建的Fab里去。
中國力爭Fab主動權
中國新的一波Fab建設浪潮給半導體設備產業(yè)帶來增長動力。據SEMI的統(tǒng)計,中國半導體設備支出已經從2017年的$6.7billion上升到2018年的$10billion。
據上海華力半導體的數據,目前中國大約有20座八英寸和10座十二英寸的fab在運營,正在建設的有7座八英寸廠和12英寸工廠。這些新fab各有不同的時間表,但量產都在2018年以后。“我們認為2017年半導體設備支出將與上一年持平,”Applied Materials市場與業(yè)務發(fā)展副總裁 Arthur Sherman說,“我們預期2018年會有一個大的提升,我們不斷提醒客戶,必須要有足夠的設備采購支出才能支撐中國半導體未來幾年發(fā)展戰(zhàn)略的需求。”
也有人持這樣一種觀點,“這些新的Fab項目大部分都聚焦在開始面臨下降通道的邏輯器件,而以存儲器為核心的新興技術才是行業(yè)的未來,” KLA-Tencor中國區(qū)總經理Francis Jen說,“ 在中國利用那些過時的或者說已經很成熟的工藝節(jié)點的擴張,可以為那些翻新的二手設備和新產的早已定型的設備創(chuàng)造新的市場需求。”
需要提醒的是,半導體設備制造商必須謹慎看待中國市場。Gartner預計,如果這些計劃中的fab全都投入運營,到2020年中國至少需要采購$70 billion價值的半導體設備,這是一項十分龐大的支出。因此對設備制造商的一個挑戰(zhàn)是,如何對中國半導體市場作出準確理性的判斷。否則,設備制造商將會面臨供應短缺或者加大庫存的風險。盡管如此,中國的半導體市場仍是行業(yè)關注的焦點。中國生產的電子產品不但在全球占比很高,中國也是全球最大的芯片消費國。很多在當地制造的系統(tǒng)芯片在中國出口后隨后又被返銷回來。
中國擁有相當規(guī)模的本土半導體產業(yè)。中國的半導體產業(yè)始建于1980年代,國家也開展了幾次重大“工程”希望借此提振半導體產業(yè)。每次重大工程的宗旨都是期望本土的半導體制造商能夠生產大部分自用芯片,并且參與全球化市場競爭。在這些重大項目推動下,中國的半導體產業(yè)在每個回合都取得了一些進步,但每一次重大項目推進的結果,似乎都沒有達到預定目標。在集成電路制造工藝上一直落后于競爭對手,國家進口的集成電路產品數量和品種也一年比一年多。
由于這些問題的存在,中國在2014年發(fā)布了《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》,同時建立了$19.3 billion的集成電路產業(yè)基金,基金將被用來投資國內的半導體企業(yè)。在接下來的十年里,將會投入$100 billion資金用于加速提升中國的半導體產業(yè)。《綱要》制定了中國IC產業(yè)的發(fā)展目標和途徑:
2020年實現40%的芯片國產化,2025年達到70%。
推進14nm finFET工藝、先進封裝、MEMS和存儲器工藝技術。
在依靠自身努力不能達到目標時,通過引進外國先進技術來提升技術水平。
以上戰(zhàn)略從理論上給出一個信號,“作為全球電子產品消費領導者的中國,還不能夠自主制造滿足國內市場需要的大部分芯片,”Coventor的CTO David Fried說,“用國產化芯片來滿足消費者需求的做法是明智的,所以中國正在重點投資數字邏輯領域和存儲器領域,并希望盡快取得成果。”
至今為止,中國在IC領域所做的努力亮點和問題并存。據IC Insights的統(tǒng)計,中國芯片制造占全球代工市場的比例2011年是8.5%,到2016年提升到9.2%。因此,IC Insights總裁Bill McClean評論說, “中國在代工領域取得了一些進步,但總的來說,我不認為中國目前在代工領域的做法和它所確立的目標能夠完全實現。”
目前中國的電子企業(yè)還是要持續(xù)依賴外國芯片,這一做法一直沒有改變。IC Insights統(tǒng)計指出,2016年中國消費了價值$112 billion的芯片,這個數字占世界IC總產量的38%。而中國本土芯片制造商貢獻的比例僅僅是$13 billion,這個數字占中國2016年集成電路市場的11.6%,比2011年的9.8%增加了些許?;谶@些數據,很難相信中國在2020年能夠實現40%的國產化。“40%這一目標幾乎是不可能實現的,”McClean如是說。
▲ Fig. 1: Semiconductor manufacturing in China. Source: IC Insights
當然中國的進步還是有目共睹。“中國在2000年宣布要大舉進軍芯片制造業(yè)時,中國的GDP大約是1萬億美元。那時中國先進的半導體制造商、設計公司和半導體人才在中國非常缺乏,”D2S的執(zhí)行副總裁兼首席生產執(zhí)行官Linyong Pang說,“2015年中國的GDP上升到11萬億美元,這個數字是前十五年的10倍?,F在中國有了十多家先進的半導體制造企業(yè),上千家設計公司(Fabless)和上百萬的半導體從業(yè)者。”
通過近十年的發(fā)展,這些從業(yè)者在中國半導體領域取得了新的收獲。“許多人進入到企業(yè)的高管層,他們有良好的教育和專業(yè)背景以及創(chuàng)造能力,”Pang樂觀地表示,“在這樣的前提下,這一波規(guī)劃的20多家fab項目-即使不是全部都完成,但大多數都將會在未來一一落地。”
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